摘要：GSM-R技術(shù)是基于成熟、通用的公共移動(dòng)無線通信系統(tǒng)GSM平臺(tái)之上，專門為滿足鐵路應(yīng)用而開發(fā)的數(shù)字式移動(dòng)無線通信技術(shù)。本文主要介紹了GSM-R的結(jié)構(gòu)以及各系統(tǒng)概述。
　　關(guān)鍵詞：GSM-R，結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)
　　一、GSM-R系統(tǒng)概述
　　GSM-Railway屬于移動(dòng)通信的一種，專用于鐵路的日常運(yùn)營(yíng)管理。GSM-R基于GSM，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，設(shè)備功能方面無太大差別，重要的改變是為了適應(yīng)鐵路需求，它在GSMPhase2+的規(guī)范協(xié)議的高級(jí)語音呼叫功能基礎(chǔ)上，加入了基于位置尋址和功能尋址等功能，適用于鐵路通信特別是鐵路專用調(diào)度通信的需要。
　　二、GSM-R系統(tǒng)機(jī)構(gòu)及概述
　　GSM-R系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）、基站子系統(tǒng)（BSS）、運(yùn)行與管理子系統(tǒng)（OSS）和移動(dòng)終端設(shè)備等4部分。其中網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)包括移動(dòng)交換子系統(tǒng)（SSS）、移動(dòng)智能網(wǎng)子系統(tǒng)（IN）和通用分組無線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)（GPRS），是GSM-R系統(tǒng)的核心組成部分。
　　2.1交換子系統(tǒng)（SSS）
　　SSS主要完成GSM-R系統(tǒng)的基本交換功能、呼叫接續(xù)功能以及用戶數(shù)據(jù)管理和移動(dòng)性管理。
　　組成：由HLR、VLR、MSC、GCR、AC、SMSC、EIR、AUC等組成。
　　2.1.1歸屬位置寄存器HLR
　　HLR實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)用戶的管理，存儲(chǔ)的信息通常包括：用戶信息、位置信息、承載業(yè)務(wù)和終端業(yè)務(wù)信息、業(yè)務(wù)限制信息、語音組呼（VGCS）和語音廣播（VBS）用戶的組ID、補(bǔ)充業(yè)務(wù)信息、與AuC之間的信息交換。
　　2.1.2拜訪位置寄存器VLR
　　VLR負(fù)責(zé)管理漫游用戶的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息，存儲(chǔ)、更新漫游用戶的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)信息包括：移動(dòng)用戶信息，位置信息等。
　　2.1.3移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC
　　MSC是GSM-R網(wǎng)絡(luò)的核心，負(fù)責(zé)用戶的移動(dòng)性管理和呼叫控制，用于建立業(yè)務(wù)信道和MSC之間或與其他網(wǎng)絡(luò)之間交換信令信息。
　　2.1.4設(shè)備識(shí)別寄存器EIR
　　EIR存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)。主要完成對(duì)移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)視、閉鎖等功能，以防止非法移動(dòng)臺(tái)的使用。
　　2.1.5組呼寄存器GCR
　　GCR是GSM-R網(wǎng)絡(luò)特有的組件，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)移動(dòng)用戶的組呼參考以及發(fā)起呼叫的MSC是否負(fù)責(zé)處理呼叫的指示信息。
　　2.1.6短消息服務(wù)中心（SMSC）
　　SMSC作為一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體存在于交換子系統(tǒng)中，與MSC等功能實(shí)體互連，提供短消息的存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)發(fā)功能。
　　2.1.7鑒權(quán)中心AuC
　　鑒權(quán)中心（AuC）為CS域和PS域的共用設(shè)備，有兩個(gè)功能：一是對(duì)用戶的IMSI號(hào)進(jìn)行鑒權(quán)；二是為移動(dòng)臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)之間在無線路徑上的通信進(jìn)行加密。
　　2.1.8確認(rèn)中心AC
　　MSC將終端用戶發(fā)起或接受的高優(yōu)先級(jí)呼叫或緊急呼叫的相關(guān)呼叫信息，傳送到AC進(jìn)行記錄。AC對(duì)接收到的相關(guān)信息進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)，為以后分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
　　2.2無線子系統(tǒng)（BSS）
　　BSS子系統(tǒng)是GSM-R網(wǎng)絡(luò)中最基本的組成部分，由基站控制器（BSC）、基站收發(fā)信機(jī)（BTS）、編譯碼和速率適配單元（TRAU）等功能實(shí)體組成。
　　2.2.1基站控制器BSC
　　BSC是BSS的控制部分，負(fù)責(zé)各種接口的管理，承擔(dān)其覆蓋區(qū)域內(nèi)的無線資源和無線參數(shù)的管理，負(fù)責(zé)呼叫建立的信令處理以及小區(qū)中的信道分配，并提供無線電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)與維護(hù)功能。
　　2.2.2基站收發(fā)信機(jī)BTS
　　BTS是BSS系統(tǒng)中的無線接入部分。BTS由BSC控制，服務(wù)于某個(gè)小區(qū)的無線收發(fā)信設(shè)備，是網(wǎng)絡(luò)中固定部分與無線部分之間進(jìn)行通信的中繼，它通過Abis接口與BSC相連，完成BSC與無線信道之間的轉(zhuǎn)換，并通過空中接口Um實(shí)現(xiàn)BSC與MS之間的無線傳輸以及相關(guān)控制功能。
　　2.2.3編譯碼和速率適配單元TRAU
　　TRAU通過Ater接口與BSC連接，通過A接口與MSC連接，負(fù)責(zé)在BSC和MSC之間提供語音編碼和速率適配功能，將13kbit/s的語音或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的64kbit/s數(shù)據(jù)。
　　2.2.4小區(qū)廣播短消息中心CBC
　　CBC負(fù)責(zé)管理小區(qū)廣播短消息業(yè)務(wù)。
　　2.3智能網(wǎng)子系統(tǒng)（IN）
　　IN子系統(tǒng)是在SSS中引入的智能網(wǎng)功能實(shí)體，在GSM-R系統(tǒng)中主要實(shí)現(xiàn)：功能號(hào)注冊(cè)/注銷與管理、功能尋址、位置尋址、基于MSISDN呼叫限制等功能。
　　智能網(wǎng)子系統(tǒng)主要由業(yè)務(wù)控制點(diǎn)（SCP）、業(yè)務(wù)交換點(diǎn)（SSP）、業(yè)務(wù)管理點(diǎn)（SMP）、業(yè)務(wù)管理接入點(diǎn)（SMAP）、業(yè)務(wù)生成環(huán)境點(diǎn)（SCEP）組成。
　　2.3.1業(yè)務(wù)控制點(diǎn)SCP
　　SCP接收SSP發(fā)出的指令，執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)控制功能，存儲(chǔ)業(yè)務(wù)邏輯和網(wǎng)絡(luò)、用戶數(shù)據(jù)。
　　2.3.2業(yè)務(wù)交換點(diǎn)SSP
　　SSP檢測(cè)智能業(yè)務(wù)的請(qǐng)求，與SCP通信，對(duì)SCP響應(yīng)，允許SCP影響處理�？膳cMSC合設(shè)，也可分設(shè)。
　　2.3.3業(yè)務(wù)管理點(diǎn)SMP
　　SMP管理SCP中的業(yè)務(wù)邏輯，用戶數(shù)據(jù)。
　　2.3.4業(yè)務(wù)管理接入點(diǎn)SMAP
　　SMAP實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理接入功能。
　　2.3.5業(yè)務(wù)生成環(huán)境點(diǎn)SCEP
　　SCEP用于開發(fā)、生成GSM-R智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，對(duì)這些業(yè)務(wù)進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，并將驗(yàn)證后的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)邏輯、管理邏輯和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等信息輸入的SMP中。
　　2.4通用分組無線子系統(tǒng)（GPRS）
　　GPRS子系統(tǒng)負(fù)責(zé)為無線用戶提供分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)，如與鐵路CTC/TDCS系統(tǒng)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)車～地、車～車數(shù)據(jù)信息傳送。GPRS子系統(tǒng)主要包括：GPRS支持節(jié)點(diǎn)（SGSN）、網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)（GGSN）、域名解析服務(wù)器（DNS）、AAA認(rèn)證服務(wù)器（RADIUS）。
　　2.4.1GPRS支持節(jié)點(diǎn)SGSN
　　SGSN是為移動(dòng)終端提供業(yè)務(wù)的節(jié)點(diǎn)，激活GPRS業(yè)務(wù)時(shí)，SGSN建立一個(gè)移動(dòng)性管理的環(huán)境，主要功能包括：網(wǎng)絡(luò)接入控制（MS側(cè)）、邏輯鏈路管理、路徑管理、路由和隧道傳輸。
　　2.4.2GPRS支持節(jié)點(diǎn)GGSN
　　GGSN是GPRS網(wǎng)絡(luò)與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)相連的網(wǎng)關(guān)，提供GPRS網(wǎng)與鐵路相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)之間的接口，主要功能包括：網(wǎng)絡(luò)接入控制、移動(dòng)性管理和會(huì)話管理、路由選擇與轉(zhuǎn)發(fā)、分配IP地址。
　　2.4.3域名解析服務(wù)器DNS
　　DNS負(fù)責(zé)域名解析，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)元域名至實(shí)際IP地址之間轉(zhuǎn)換。
　　2.4.4AAA認(rèn)證服務(wù)器RADIUS
　　RADIUS負(fù)責(zé)存儲(chǔ)用戶身份信息，對(duì)用戶認(rèn)證請(qǐng)求進(jìn)行確認(rèn)，給用戶分配權(quán)限，完成用戶的認(rèn)證和鑒權(quán)功能；存儲(chǔ)所有機(jī)車號(hào)與IP地址的映射表。

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